升壓轉(zhuǎn)換器原理圖解析,升壓轉(zhuǎn)換器計(jì)算公式解析
升壓轉(zhuǎn)換器將是下述內(nèi)容的主要介紹對象,通過這篇文章,小編希望大家可以對它的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識和了解,詳細(xì)內(nèi)容如下。
一、升壓轉(zhuǎn)換器應(yīng)用
升壓轉(zhuǎn)換器在各個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,例如:
1. 電子設(shè)備:升壓轉(zhuǎn)換器被應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等移動電子設(shè)備中,將電池電壓提升以滿足各個部件的供電需求。
2. 汽車電子:升壓轉(zhuǎn)換器被用于汽車電子系統(tǒng)中,將汽車電池的低電壓(通常是12V)提升到適合于發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)、音視頻娛樂系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等設(shè)備的電壓。
3. 可再生能源:升壓轉(zhuǎn)換器在太陽能、風(fēng)能等可再生能源系統(tǒng)中也有廣泛應(yīng)用,將低電壓的可再生能源轉(zhuǎn)換為適合并網(wǎng)或能源存儲系統(tǒng)的高電壓。
4. 無線通信:升壓轉(zhuǎn)換器被用于無線通信系統(tǒng)中,將電池供電的低電壓轉(zhuǎn)換為無線模塊需要的高電壓,用于信號放大、射頻發(fā)射等。
5. 工業(yè)控制:升壓轉(zhuǎn)換器在工業(yè)控制設(shè)備中也有廣泛應(yīng)用,例如將低電壓的PLC系統(tǒng)提升為高壓以適合其他設(shè)備的控制輸電。
6. 醫(yī)療儀器:升壓轉(zhuǎn)換器也用于醫(yī)療儀器設(shè)備中,提供適當(dāng)?shù)妮敵鲭妷河糜诨颊弑O(jiān)護(hù)、心電圖、血壓計(jì)等設(shè)備的供電。
二、升壓轉(zhuǎn)換器原理、計(jì)算公式詳解
升壓轉(zhuǎn)換器將其輸入電壓升高為更大的輸出電壓。當(dāng)開關(guān)Q1不導(dǎo)通時,能量轉(zhuǎn)移到輸出端。圖8是非同步升壓轉(zhuǎn)換器的原理圖。
圖8:非同步升壓轉(zhuǎn)換器原理圖
公式4計(jì)算占空比:
公式5計(jì)算最大MOSFET應(yīng)力:
公式6給出了最大二極管應(yīng)力:
其中Vin是輸入電壓,Vout是輸出電壓,Vf是二極管正向電壓。
使用升壓轉(zhuǎn)換器,可以看到脈沖輸出電流,因?yàn)長C濾波器位于輸入端。因此,輸入電流是連續(xù)的,輸出電壓紋波大于輸入電壓紋波。
在設(shè)計(jì)升壓轉(zhuǎn)換器時,重要的是要知道,即使轉(zhuǎn)換器不在進(jìn)行切換,也會有從輸入到輸出的永久連接。必須采取預(yù)防措施,以防輸出端可能發(fā)生的短路事件。
對于大于4A的輸出電流,應(yīng)使用同步整流器替換二極管。如果電源需要提供大于10A的輸出電流,強(qiáng)烈建議采用多相或交錯功率級方式。
當(dāng)在CCM模式下工作時,升壓轉(zhuǎn)換器的動態(tài)特性由于其傳遞函數(shù)的右半平面零點(diǎn)(RHPZ)而受到限制。由于RHPZ無法補(bǔ)償,所以可實(shí)現(xiàn)的帶寬通常將小于RHPZ頻率的五分之一到十分之一。請參見公式7:
其中Vout是輸出電壓,D是占空比,Iout是輸出電流,L1是升壓轉(zhuǎn)換器的電感。
圖9至圖14顯示了非同步升壓轉(zhuǎn)換器中FET、二極管和電感器在CCM模式下的電壓和電流波形。
最后,小編誠心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀,對小編來說都是莫大的鼓勵和鼓舞。最后的最后,祝大家有個精彩的一天。